قطرة تزحف وتتلوى سريع
قطرة زيت صغيرة تزحف عبر قناة مائية أضيق منها. في الماء النقي تتحرك بهدوء مثل كرة مستديرة. لكن أضف القليل من الصابون إلى الماء وستبدأ القطرة في التلوي مثل اليرقة.
رأى العلماء هذا السلوك بوضع قطرات من بلورة سائلة خاصة في ماء بتركيزات مختلفة من الصابون. في المحلول الضعيف تحافظ القطرة على شكلها، وفي المحلول الأكثر تركيزًا تظهر على سطحها موجات إيقاعية. المثير للاهتمام أن سرعة الحركة لا تتغير تقريبًا: كل من القطرة "الهادئة" و"المتلوية" تتباطأ أولاً في المكان الضيق ثم تصل إلى سرعة ثابتة. كل شيء يحدده غشاء رقيق من الماء بين القطرة وجدار القناة.
كلما زاد الصابون، زاد سمك هذا الغشاء وأصبح من الأسهل للقطرة أن تنحني. لاحظ العلماء أيضًا أنه عند اختلاف عرض القناة، يمكن أن تأتي الموجات على القطرة من جانبين أو من جانب واحد فقط — كما لو كانت القطرة تختار الجانب الذي يسهل عليها الدفع منه. أظهرت الحسابات أن هذه الموجات ناتجة عن عدم استقرار يعرف بتأثير مارانغوني (Marangoni effect): فروق تركيز الصابون على سطح القطرة تخلق قوى تشوهها.
هذه الآلية مثال على كيفية إيجاد المادة الحية وغير الحية حلولًا متشابهة للحركة في الأماكن الضيقة. الميكروبات، عندما تزحف في مسام ضيقة، تغير أيضًا شكل جسمها. فهم مثل هذه "الرقصات" للقطرات سيساعد في صنع روبوتات دقيقة قادرة على توصيل الأدوية إلى أصعب زوايا الجسم.
يمكن رؤية تأثير مارانغوني في المنزل: إذا وضعت قطرة كحول على سطح الماء، سينتشر السائل بعيدًا عن مكان السقوط — وذلك بسبب اختلاف التوتر السطحي.
في الخيال العلمي، تذكرنا هذه القطرات ذاتية التشكل بالروبوتات السائلة من فيلم "Terminator 2"، القادرة على التسرب عبر الشقوق الضيقة.